D/A変換回路の動作原理について

質問

（1）・・・３ビットＲ-2Ｒ型Ｄ/Ａ変換回路をブレッドボード上に組む。
（2）・・・（1）の変換回路を利用して逐次比較型回路をブレッドボード上に組む。Ｄ/Ａ変換回路の出力をオペアンプのコンパレータの非反転入力に接続する。
（3）・・・アナログ信号は、別電源から入力し、コンパレータの出力をテスターにより観測する。
（4）・・・（1）～（3）をセットアップした後、Ｄ/Ａ変換回路のスイッチを000から順に001...と大きくしていきテスターの電圧が負から正に変化したときのスイッチの値がアナログ入力電圧のデジタル値となる。

この様な実験を行い、正しいと思われる結果が得られたのですが、疑問がありますので質問をしました。

縦軸をデジタル値（000～111）、横軸をアナログ電圧（0～8Ｖ）としてグラフにしたところ、0Ｖが001、1Ｖも001、2Ｖは010、3Ｖは011、4Ｖは100、5Ｖも100、6Ｖは101、7Ｖは110、8Ｖは111ということでプロットしました。ここで、何故0と1Ｖが001、4と5Ｖが100というように横ばいになったのでしょうか？そのとき、何がおきていたのでしょうか？
少し、解りにくい質問だと思いますが宜しくお願いします。

回答No.4

otto0001otto · ベストアンサー

＃２さんのおっしゃっている通りですが、
このＡ／Ｄ変換器の分解能は１／８です。
したがってそれ以上細かいところは
表せないのです。

今、1,1,2,3,4,4,5,6,7　と
連続した値を得られたわけですから、
実験は大成功ということです。

蛇足ですが、
0,1,4,2,5,6　などと不連続になると失敗です。

回答No.5

mii-japan

質問者の失敗は、誤差について全く無頓着/無関心なことです
特にアナログ回路では、常に誤差を念頭におく必要があります

ディジタルで表示されていると、その全桁が正しいと思い込んでいる方が多くいます
そこに使用されているアナログ回路の誤差を考慮すると、意味の無い表示を2桁も3桁も行っている例があります

回答No.3

a-saitoh

まずは、「３ビットＲ-2Ｒ型Ｄ/Ａ変換回路」が上手く作れていないのではないかと疑われます。それと、Ano.2で言われているようにオフセット調整。

さいしょにすることは、D/A変換回路の出力電圧をテスターで測りながら、000~111を与えてみてどのような電圧が出るかです。

それと、オペアンプは単電源でしょうか、正負電源でしょうか?単電源OPアンプは、ちょうど0V付近(とか、電源電圧付近)の入力を与えたときには上手く動作しない可能性があります。レイルツーレイル入力に対応した品番でしょうか？

もうひとつ、「コンパレータの出力を計るテスターの電圧が負から正に変化したときのスイッチの値がアナログ入力電圧のデジタル」という判定だと、たとえOPアンプやD/Aコンバー型理想的に動いていても、
入力<0V　→000
0V<=入力<1V　→　001
1V<=入力<2V　→　010
という判定をすると思うのですが。。。。

回答No.2

noname#111369

０Ｖ～８Ｖをデジタル変換するには、
９ポイントを割り当てなくてはいけませんね。
０Ｖ、１Ｖ、２Ｖ、３Ｖ、４Ｖ、５Ｖ、６Ｖ、７Ｖ、８Ｖの
９個です。
なので、０００～１１１が０～７の８個しかありませんね。

回答No.1

Mayday_Mayday

Ｄ/Ａ変換回路ですよね？
「0Ｖが001・・・」とありますが、「001のときに0V」という意味ですか?
「000」の時も0Vでしたか？
もし違っていたり、測定してないようでしたら、オペアンプのオフセットが調整されていないのかもしれません。